Survival and Fecundity of Single and Grouped Clonal Sorghum Aphids and a Novel Aphid-Marking Technique

Abstract

Abstract. Aphids have rapid intrinsic rates of increase because clonal females can reproduce parthenogenetically. Studies to investigate host plant resistance often measure life history characteristics of an individual on the test cultivar. However, aphid lifespan, fecundity, and intrinsic rate of increase could be influenced by the presence and feeding effects of multiple individuals, potentially overestimating antibiosis when a single individual is monitored. We compared life history traits of a single sorghum aphid, Melanaphis sorghi (Theobald, 1904) (Hemiptera: Aphididae) with life history parameters of groups of 10 females on susceptible sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench). There were no significant differences between single and grouped aphids for longevity (F = 3.67, P = 0.08), number of offspring produced (F = 0.31, P = 0.59), time spent reproducing (F = 3.74, P = 0.08), or the number of offspring per day (F = 0.93, P = 0.35). Demographic parameters [fecundity rate (Dm) and intrinsic rate of increase (rm)] were also not different. Overall, our results indicated that single aphids are suitable to investigate plant resistance, including antibiosis. When assessment requires using groups of aphids, it can be difficult to identify individuals. We investigated using non-toxic permanent markers (black, blue, green, and red) to put colored markings on the thorax of individuals. Survival and reproduction of marked individuals were similar to those of checks, and marks were readable for at least 2 weeks, demonstrating that permanent markers can be used when an experiment requires distinguishing among individuals or cohorts that are mixed. Resumen. Los áfidos tienen una gran capacidad intrínseca de crecimiento debido a que las hembras se pueden reproducir por partenogénesis. Los estudios que investigan la resistencia de plantas hospederas por lo general miden las características de la historia natural de un individuo en el cultivar evaluado. Sin embargo, la esperanza de vida, la fecundidad, y la capacidad intrínseca de crecimiento pueden estar influenciadas por la presencia y la alimentación de múltiples individuos, lo que potencialmente sobreestima la antibiosis cuando un solo individuo es monitoreado. Comparamos la historia de vida de un solo individuo del áfido del sorgo, Melanaphis sorghi (Theobald, 1904) con los parámetros de historia de vida de grupos de 10 hembras en sorgo susceptible. No hubo diferencias significativas en la longevidad del individuo o del grupo de áfidos (F = 3.67; P = 0.08), el número de crías producidas (F = 0.31; P = 0.59), el tiempo empleado en la reproducción (F = 3.74; P = 0.08), o el número de individuos por día (F = 0.93; P = 0.35). Los parámetros demográficos (tasa de fecundidad (Dm)) y la tasa intrínseca de crecimiento (rm) tampoco fueron diferentes. En términos generales, nuestros resultados indican que un solo áfido es adecuado para investigar la resistencia vegetal, incluyendo la antibiosis. Cuando las investigaciones requieren usar grupos de áfidos, puede ser difícil identificar individuos. Investigamos el uso de marcadores permanentes no tóxicos (negros, azules, verdes, y rojos) para colocar gotas de color sobre los individuos. La sobrevivencia y reproducción de los individuos marcados fue similar a los controles, y las marcas fueron identificables durante al menos dos semanas, demostrando que los marcadores permanentes pueden ser usados cuando un experimento así lo requiere, pudiendo seguir individuos o cohortes que están mezcladas.